量化与压缩

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信息技术大学

量化与压缩

AI 与大模型·算法岗面试 · 第 5 章 推理与部署

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量化与压缩

AI 与大模型·算法岗面试 · 第 5 章 推理与部署

1第 1 页 · 量化与压缩

量化基本原理(INT8/INT4

高精度权重低精度存:线性映射到整数格点,显存与带宽双降,精度小损。

线性量化
scale 与零点映射,反量化近似还原
粒度
按张量、通道、分组,越细越准越费
PTQ 与 QAT
训练后量化省事,量化感知训练更准
2第 2 页 · 量化基本原理(INT8/INT4

GPTQ/AWQ/GGUF

后量化三件套:GPTQ 逐列补偿误差,AWQ 保重要权重,GGUF 一站式格式。

GPTQ
基于二阶信息逐层量化并补偿误差
AWQ
按激活分布识别并保护显著权重
GGUF
llama.cpp 生态格式,CPU 也能跑
3第 3 页 · GPTQ/AWQ/GGUF

剪枝与蒸馏

两条瘦身路线:剪枝砍冗余结构,蒸馏让小学生学大学霸的软目标。

剪枝
非结构化剪权重;结构化剪头剪层易部署
蒸馏
软标签携带暗知识,温度参数调软硬
组合拳
先蒸馏再量化,压缩流水线叠加
4第 4 页 · 剪枝与蒸馏

显存与精度换算

FP16 两个字节一个数:参数量 × 精度字节数 × 副本数,显存账一目了然。

换算
7B 模型 FP16 约 14GB,INT4 约 3.5GB
账目
推理显存 = 权重 + KV 缓存 + 激活
经验
INT8 近乎无损,INT4 掉 1~2 个点
5第 5 页 · 显存与精度换算

本节要点

  • ✓量化:线性映射,粒度越细越准
  • ✓GPTQ 补偿误差,AWQ 保显著权重
  • ✓剪枝砍结构,蒸馏学软标签
  • ✓显存账:权重、KV、激活
延伸主题:量化一个 7B 模型实测算一算显存账
6第 6 页 · 本节要点

课后思考

先自己回答,再展开参考答案——能讲出来才算真懂。

1为什么 INT4 量化在 LLM 上「意外地」可用?

参考答案LLM 权重分布近似正态且高度冗余,多数权重对输出的贡献微小;分组量化加显著权重保护后,损失集中在长尾细节,核心能力得以保留。

2蒸馏为什么用软标签比硬标签好?

参考答案教师输出是概率分布(0.9 猫、0.08 狗、0.02 车),「像狗的猫」这类暗知识在硬标签里全部丢失;温度软化后学生学到类间关系,泛化更好。

3线上该用 INT8 还是 INT4?

参考答案看质量红线与带宽瓶颈:INT8 近乎无损优先考虑;INT4 掉 1~2 个点但显存带宽减半,长序列吞吐收益大。用业务评测集量化实测后再定,不拍脑袋。

7第 7 页 · 课后思考